В ЮУрГУ создали состав ПВХ с началом разложения при 173 градусах
Специалисты Южно-Уральского государственного университета разработали новую рецептуру поливинилхлорида, которая позволяет материалу дольше сопротивляться разрушению при нагревании. В ходе лабораторных испытаний экспериментальный пластик начал разлагаться при температуре 173 градуса Цельсия, тогда как обычный образец терял устойчивость уже при 149 градусах. Таким образом, исследователи повысили температурный порог разрушения на 24 градуса. Об этом сообщает ТАСС.
Над созданием материала работали учёные из Челябинска совместно с московским специалистом. Одной из главных задач стало улучшение характеристик поливинилхлорида, который широко применяют при производстве бытовых и промышленных изделий.
Поливинилхлорид используют для изготовления упаковки, медицинских приспособлений, игрушек и других товаров. Однако при воздействии повышенных температур этот материал постепенно меняет свои свойства и может становиться более хрупким.
Кандидат химических наук Южно-Уральского государственного университета Ирина Вихарева пояснила, что одна из причин подобных изменений связана с поведением пластификаторов. Эти добавки придают материалу гибкость и эластичность, но со временем способны перемещаться внутри полимера и выходить из его структуры.
Вместе с доктором физико-математических наук Акифом Ибрагимовым исследовательница разработала математическую модель, которая помогает прогнозировать поведение пластификаторов при нагревании.
Для получения необходимых данных специалисты применили метод дифференциальной сканирующей калориметрии. Во время испытаний они постепенно нагревали образцы и фиксировали изменения их тепловых характеристик.
Затем учёные использовали полученные результаты для математических расчётов. Такой подход позволил оценить вероятность перемещения добавок внутри пластика и подобрать более подходящий состав.
Исследователи решили объединить два пластификатора — диоктилфталат и дифеноксиэтиладипинат. Первый компонент традиционно используют для изменения свойств поливинилхлорида, а второй помогает повысить его устойчивость к температурному воздействию.
Наиболее эффективным оказалось сочетание этих веществ в пропорции пять к трём.
Лабораторные испытания подтвердили преимущество новой рецептуры. Температура начала термического разложения экспериментального состава достигла 173 градусов Цельсия.
Для сравнения специалисты использовали поливинилхлорид с традиционным пластификатором. У контрольного образца процесс разрушения начинался при 149 градусах.
Разница между показателями составила 24 градуса, что соответствует увеличению температурного порога примерно на 16% относительно исходного значения.
Разработчики считают, что новый состав может найти применение в различных отраслях промышленности. Среди перспективных направлений они называют производство упаковочных материалов, медицинских изделий, игрушек и другой продукции из поливинилхлорида.
При этом значение 173 градуса характеризует начало разложения материала в условиях лабораторного испытания. Оно не означает, что готовые изделия из такого пластика можно постоянно использовать при этой температуре.
Представленная технология позволяет не только улучшать состав поливинилхлорида, но и заранее оценивать влияние различных добавок на его свойства. В дальнейшем такой подход может помочь исследователям разрабатывать новые полимерные материалы с повышенной устойчивостью к нагреванию.
